Индекс ani что это
Индекс ani что это
и человек есть испытатель боли.
Но то ли свой ему неведом, то ли
Одна из основных задач анестезиолога — обезболивание пациента во время операции. Ключом к адекватной интраоперационной анальгезии является количественная оценка наличия боли и эффективности проводимого лечения. В настоящее время возможна количественная оценка таких компонентов анестезии, как уровень угнетения сознания гипнотиками и степень миорелаксации. Однако интраоперационный мониторинг анальгезии широкого распространения пока не получил. Это может быть связано со сложностью понимания механизма боли, а также влияния на нее различных фармакологических, патофизиологических и психологических факторов.
Более 80% пациентов, перенесших различные хирургические вмешательства, испытывают боль в течение 2 нед после операции; примерно 75% из них сообщают об умеренной, тяжелой или экстремальной выраженности боли, которая оценивается по визуальной аналоговой шкале [1].
Неадекватная интраоперационная анальгезия существенно повышает риск хронической послеоперационной боли и осложнений. Это увеличивает длительность пребывания пациента в стационаре и расходы на здравоохранение [2].
Боль и связанные с ней процессы. Боль — это сложное субъективное явление, сопровождающееся выраженной эмоциональной окраской, что в значительной степени затрудняет создание единой терминологии. Международная ассоциация по изучению боли (International Association for the Study of Pain, IASP) определяет ее как неприятное сенсорное и эмоциональное переживание, связанное с реальным или потенциальным повреждением тканей или описываемое в терминах такого повреждения [6]. Обычно боль ассоциируется с воздействием определенного стимула, но иногда она возникает в отсутствие каких-либо повреждений или заболеваний. Несмотря на то, что боль неприятна, она является неотъемлемой частью человеческого существования и важным защитным механизмом, обеспечивающим выживание и адаптацию к меняющимся условиям внешней среды. При патологии она утрачивает сигнальную функцию, перестает быть адаптивной и вызывает изменения нервной системы, что приводит к расстройству ее деятельности.
Процессы, лежащие в основе боли, обусловлены вовлечением множества структур и медиаторов и до конца не изучены. Они включают трансдукцию болевого стимула в нервный импульс, его проведение и модуляцию, а также восприятие боли в соматосенсорной коре. Механическое воздействие на ткани во время операции приводит к активации и сенсибилизации ноцицепторов. Затем по миелинизированным Aδ-волокнам информация передается в таламус, отвечающий за интеграцию сенсорной информации. В результате модуляции болевого сигнала происходит его ослабление или усиление посредством нисходящих и восходящих механизмов [7]. Восприятие боли включает распознавание, локализацию боли и реагирование на нее. В ходе этих процессов в соматосенсорной коре, в миндалевидном теле, гиппокампе и других структурах лимбической системы происходит формирование субъективного ощущения боли и эмоциональной реакции на нее [8].
Помимо получения и первичной переработки сенсорной информации, а также обеспечения нисходящего контроля боли некоторые ядра ствола мозга участвуют в активации вегетативной нервной системы [9]. Именно в них происходит переключение с ноцицептивной стимуляции на вегетативную. Эти центры связаны также с другими областями мозга, которые участвуют в вегетативной регуляции [10]. Существует определенное сходство областей коры, которые активизируются в ответ на болевые раздражители и в связи с симпатическим возбуждением. Наиболее важными из них являются передняя поясная извилина, островковая кора и амигдала. Таким образом, между соматосенсорной нервной системой и вегетативной нервной системой существует сложная взаимосвязь.
Именно вегетативная нервная система играет ведущую роль в реакции организма на боль. Так, симпатическая нервная система участвует в немедленном реагировании организма на чрезвычайные ситуации и обеспечивает реакцию, известную как «бей или беги». В ответ на болевую импульсацию она вызывает увеличение частоты сердечных сокращений (ЧСС), артериального давления (АД) и сердечного выброса. Помимо этого вегетативная нервная система может модулировать болевые пути посредством возбуждающих симпатических или тормозных парасимпатических механизмов, поэтому она также является частью эндогенной нисходящей модулирующей системы боли [11].
Из-за угнетения сознания в условиях общей анестезии невозможна субъективная оценка эмоционального компонента боли, поэтому повышение АД и ЧСС часто являются единственными параметрами, которые указывают на неадекватное обезболивание, а антиноцицепцию количественно оценивают по дозе опиоидных анальгетиков, необходимой для обеспечения стабильности данных параметров гемодинамики. Однако данная общепринятая практика является неоптимальной.
Во-первых, изменения сердечного ритма и уровня АД в ответ на болевое раздражение могут запаздывать. Задержка назначения обезболивающей терапии во время операции, связанная со сложностями ее диагностики, существенно увеличивает риск послеоперационной боли. В результате продолжительного воздействия боли на организм происходит альтерация путей ее проведения, ведущую роль в которой играет нейропластичность. Современная концепция обезболивания предполагает максимально возможное раннее начало мультимодальной обезболивающей терапии. В связи с этим необходим параметр, реагирующий на болевые стимулы раньше, чем гемодинамика.
Во-вторых, на уровень АД и ЧСС влияет множество других параметров помимо болевого стимула, поэтому при высокой чувствительности они являются неспецифичными и ненадежными предикторами обезболивания [12]. Например, при использовании бета-блокаторов гемодинамика на болевые стимулы реагировать не будет, и оценка адекватности анальгезии будет затруднена. Большое количество влияющих на гемодинамику факторов затрудняет диагностику и своевременное начало обезболивающей терапии. Так, R.Daoust и соавт. в исследовании, включившем 153 567 пациентов отделения реанимации и интенсивной терапии, показали, что изменение параметров гемодинамики не является специфическим проявлением боли. Клинически значимых различий ЧСС и уровня АД в ответ на болевой стимул авторы не обнаружили [13].
Таким образом, интраоперационный мониторинг анальгезии не должен основываться только на изменениях показателей гемодинамики. Именно поэтому появилась необходимость разработки чувствительного и специфичного объективного метода количественной оценки боли. Он должен быть минимально инвазивен, независим от наблюдателя, уровня сознания пациента, особенностей заболевания и локализации болевого стимула. В настоящее время для оценки боли и обезболивания наибольшее распространение получили методики, основанные на анализе изменяющейся в ответ на ноцицептивную стимуляцию активности вегетативной нервной системы. Это изменение вариабельности сердечного ритма (ВСР) и амплитуды пульсовой волны, кожной проводимости, а также реакции зрачка, которая оценивается с помощью пупиллометрии [14].
Индивидуальный подход к использованию анальгезии может обеспечить более стабильное состояние пациента во время операции, предотвратить появление неблагоприятных интраоперационных явлений, ускорить выздоровление и снизить риск послеоперационных осложнений. Идеальной методики, которая позволила бы подобрать оптимальные дозы опиоидных анальгетиков, пока не существует. Ввиду сложности механизмов боли маловероятно, что единственный подходящий параметр ее оценки будет когда-либо найден, поэтому необходимо использовать комбинацию различных параметров. Ниже кратко рассмотрены основные методические подходы, используемые в настоящее время для количественной оценки боли во время анестезии.
Вариабельность сердечного ритма. Ритм сердца зависит от автоматизма синусового узла, который находится под влиянием вегетативной нервной системы, различных гуморальных механизмов, а также процесса дыхания. ВСР — изменчивость интервалов между сокращениями миокарда, являющаяся показателем вегетативной регуляции сердца. ВСР является наиболее чувствительным методом оценки активности вегетативных воздействий на сердечный ритм, а также соотношения симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Хотя отношения взаимодействия между данными отделами вегетативной нервной системы сложны и до конца не изучены, считается, что активация одного отдела тормозит другой по принципу функциональной синергии, что связано с их разнонаправленными и противоположными эффектами. Поскольку боль активирует симпатическую нервную систему и тормозит парасимпатическую систему, а обезболивание, наоборот, характеризуется низким симпатическим и высоким парасимпатическим тонусом, ВСР может быть использована для оценки адекватности анальгезии [15].
Суть метода состоит в измерении временных интервалов между R—R зубцами электрокардиограммы, построении рядов кардиоинтервалов с последующей математической обработкой полученных данных различными способами. В данном случае применяется исследование периодических составляющих ВСР, то есть частотный анализ. С помощью спектрального анализа R—R интервалы раскладываются на три зоны: высокой, низкой и очень низкой частоты, каждая из которых отражает активность различных регуляторных систем. Зона высоких частот (0,15—0,5 Гц) отражает активацию парасимпатической системы, по которой судят об уровне анальгезии [16].
У метода оценки ВСР существуют определенные ограничения. Во-первых, ВСР — это интегральный показатель, отражающий не только воздействие управляющих симпатических и парасимпатических влияний на сердце, но и работу механизмов регуляции целостного организма. Так, с помощью ВСР возможна оценка уровня взаимодействия центральных и автономных механизмов регуляции. В связи с этим необходима комплексная интерпретация результатов анализа ВСР, так как анализ только одной зоны частоты представляет собой упрощенный подход и не позволяет оценить сложную многокомпонентную и многоуровневую систему регуляции [17]. Во-вторых, на частоту сердечных сокращений влияет также дыхание. Каждый дыхательный цикл сопровождается изменениями активности парасимпатической системы, так, вдох временно тормозит ее активность, вызывая учащение ЧСС, а выдох, наоборот, стимулирует парасимпатическую нервную систему и замедляет ЧСС. Таким образом, синусовая дыхательная аритмия, присутствующая в норме при спонтанном дыхании, вносит значительный вклад в формирование ВСР. Зона высоких частот (0,15—0,5 Гц) находится в тесной взаимосвязи с амплитудой дыхательного паттерна, поэтому переход от спонтанной вентиляции к искусственной вентиляции легких с одинаковым и постоянным числом вдохов в минуту значительно снижает ценность ВСР в качестве маркера анальгезии во время операции [18].
Индекс анальгезии-ноцицепции. Количественная оценка ВСР лежит в основе индекса анальгезии-ноцицепции (ANI, Analgesia Nociception Index, аппарат ANI-Monitor «MetroDoloris»,Франция), неинвазивного показателя баланса ноцицепции и антиноцицепции. Данный индекс рассчитывается по сигналу электрокардиограммы и отражает парасимпатическое влияние на сердце и, следовательно, уровень анальгезии. Это числовой индекс, который вычисляется по формуле:
где a, b — индексы, рассчитанные фирмой-производителем; AUCmin — минимум площади под кривой серии R—R интервалов. Рассчитывается также показатель рS, отражающий активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, индуцированное каждым дыхательным циклом расстояние R—R.
ANI варьирует от 100 до 0, где 100 — это отсутствие боли, а 0 — максимальная боль. Показано, что значения ANI в диапазоне от 50 до 70 коррелируют с адекватной интраоперационной анальгезией. Монитор постоянно отображает два значения: значение ANI в данный момент (ANIi), полученное на основании измерений, проводимых каждые 64 секунд с 1 секундой погрешности, а также среднее значение ANI за 4 мин (ANIm) [19]. По сути, метод является дискретным, так как 64 с — относительно длинный промежуток времени, за который может произойти значительный болевой стимул (рис. 1, 2). Приведенные в статье иллюстрации взяты из интернета и находятся в свободном доступе.
Рис. 1. Интерфейс монитора определения индекса аналгезии—ноцицепции (ANI) — ANI-Monitor («MetroDoloris», Франция).
Все рисунки взяты из интернета, свободный доступ.
Рис. 2. Внешний вид монитора определения индекса аналгезии—ноцицепции (ANI) и электродов — ANI-Monitor («MetroDoloris», Франция).
ANI является более чувствительным индикатором периоперационной боли, чем ЧСС и АД, так как он в большей степени коррелирует с болевыми стимулами, чем эти параметры [20, 21]. Показано, что ANI является информативным параметром для мониторинга интраоперационной и послеоперационной анальгезии, коррелирует с дозами анальгетиков во время операции, одинаково эффективен как при тотальной внутривенной анестезии, так и при ингаляционной анестезии севофлураном [22]. У пациентов нейрохирургического профиля при выполнении супратенториальной краниотомии выявлена корреляция ANI с ЧСС (p 
Рис. 3. Числовое значение хирургического плетизмографического индекса (SPI), выводимое на монитор («GE Healthcare Finland Oy», Финляндия).
Показано, что значение данного индекса возрастает при болевых стимулах, интубации и разрезе кожи у пациентов нейрохирургического профиля [32], а также снижается в зависимости от дозы при назначении опиоидов. SSI (SPI) наиболее часто используется для подбора доз ремифентанила и оценки фармакодинамического ответа после его назначения. Анальгезия ремифентанилом считается адекватной при целевых параметрах SSI от 20 до 50 [33].
В рандомизированном исследовании X. Chen и соавт., включившем 80 пациентов оториноларингологического профиля, показано, что использование SSI позволило значительно снизить дозы ремифентанила во время операции (9,5±3,8 мкг´кг –1 ´ч –1 по сравнению с 12,3±5,2 мкг´кг –1 ´ч –1 ; p 
Рис. 4. Интерфейс монитора детектора болевого стресса («Med-Storm Innovation AS», Норвегия).
Рис. 5. Внешний вид монитора детектора болевого стресса («Med-Storm Innovation AS», Норвегия).
Хотя показано, что изменение SC коррелировало с уровнем боли и дозой ремифентанила [40], данное исследование сделано разработчиками методики. Т. Ledowski и соавт. провели исследование, в котором сравнивали изменение SC и индекс хирургического стресса для оценки адекватности периоперационной анальгезии у 20 пациентов. В результате установлено, что SSI (среднее –9; при 95% ДИ от –13 до –5; p 
Рис. 6. Интерфейс монитора определения индекса ноцицепции PMD100™ («Medasense Biometrics Ltd.», Израиль).
Рис. 7. Внешний вид монитора определения индекса ноцицепции PMD100™ («Medasense Biometrics Ltd.», Израиль).
N. Ben-Israel и соавт. предложили два метода включения этих параметров в один индекс: NoLlinear, основанный на обычной линейной регрессии, и NoLnon-linear, основанный на нелинейной регрессии random forest. Random forest — это алгоритм анализа информации, заключающийся в использовании совокупности решающих «деревьев», каждое из которых само по себе дает очень невысокое качество классификации, но за счет их большого количества результат получается хорошим. Данный алгоритм позволяет повысить точность производимых измерений и их анализа. Как NoLlinear, так и NoLnon-linear значительно увеличивались после воздействия болевых раздражителей (ранговый критерий Уилкоксона, p 
Рис. 8. Интерфейс пупиллометра AlgiScan («IDMed», Франция).
Рис. 9. Внешний вид пупиллометра AlgiScan («IDMed», Франция).
PRD обеспечивает более быстрый ответ на болевой стимул, чем параметры гемодинамики [53]. Исследование А. Jakuscheit и соавт., включившее 110 пациентов при эндопротезировании тазобедренного сустава, показало, что PDR значительно и независимо коррелирует с болевым стимулом (Spearman’s р= –0,28, p –1 ×ч –1 до 3,8 мг×кг –1 ×ч –1 ; разница составила 4,2 мг×кг –1 ×ч –1 (при 95% ДИ, от 3,0 до 5,3 мг×кг –1 ×ч –1 ; p –1 ; p=0,048) [55].
Пупиллометрия является наиболее перспективным методом оценки интраоперационной анальгезии у детей. I. Constant и соавт. отмечают, что PDR является более чувствительным показателем ноцицепции у детей, чем обычно используемые параметры гемодинамики. У всех детей после болевой стимуляции произошла значительная дилатация зрачка (+200% от исходного через 60 с). Напротив, ЧСС и АД увеличились в среднем на 11 (7%) и 10 (8%) ударов в минуту соответственно. Введение альфентанила, наоборот, вызывало уменьшение диаметра зрачка [56]. Данные одноцентрового проспективного исследования М. Connelly и соавт. показали, что существующая корреляция максимальной скорости и диаметра сужения зрачка с болевым стимулом делает возможным использование пупиллометрии в качестве неинвазивного метода для определения анальгезии у детей [57]. Однако следует учесть, что у детей в возрасте до 12 мес PRD является не до конца сформированным, что связано с незрелостью путей центральной нервной системы [58].
PRD сохраняется у пациентов при анестезии изофлураном, десфлураном, севофлураном или пропофолом. Однако его интерпретация затруднена при использовании больших доз опиоидных анальгетиков. По-видимому, это связано с блокадой тормозных влияний ядра Эдингера-Вестфаля на диаметр зрачка [59]. Рефлекс также сохраняется после блокады альфа1-адренергических рецепторов во время анестезии десфлураном, что свидетельствует о том, что симпатический вклад в размер зрачка незначителен. С другой стороны, метоклопрамид и дроперидол подавляют PDR, а дексмедетомидин значительно снижает его амплитуду [60].
При таких состояниях, как птоз, косоглазие, анизокория, помутнение роговицы, а также при афферентных и эфферентных зрачковых дефектах интерпретация показателей пупиллометра затруднена. Помимо этого метод пупиллометрии является дискретным, то есть он не позволяет оценивать баланс ноцицепции и антиноцицепции непрерывно. Для измерения PDR необходимы определенные усилия, и оно требует постоянного контроля со стороны анестезиолога. Немаловажным является тот факт, что оценка PDR требует доступа к глазам во время операции, что является затрудненным в нейрохирургической практике.
Сравнительная характеристика приборов, используемых для количественной оценки боли во время операции, представлена в таблице.
Сравнительная характеристика приборов, используемых для количественной оценки боли во время операции
Примечание. ВСР — вариабельность сердечного ритма; PPG — фотоплетизмография; SC — кожная проводимость; ЧСС — частота сердечных сокращений.
Заключение
Анализ данных литературы свидетельствует о том, что в настоящее время специалисты серьезно озадачились проблемой количественной оценки боли во время анестезии, и для этой цели разработан и клинически апробирован ряд методик. Несмотря на то, что в целом пока эти разработки не являются абсолютно клинически востребованными, в будущем, возможно, ситуация изменится. Достаточно напомнить, что количественная оценка глубины анестезии ранее тоже вызывала определенные сомнения, а сейчас этот подход, например, с помощью BIS технологии, прочно вошел в клиническую практику анестезиологии.
Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
